爆破作为采矿、水利、铁路及核电等重要工程的主要施工手段,炸药除破岩外,还伴随着产生爆破振动,不仅对周边的人、畜造成一定影响,还会对爆源周边的建(构)筑物和保护对象产生一定程度的损伤破坏。为降低和预防爆破振动,本文以红沿河核电站和霞浦核电站的基建工程为依托,提出开挖减振沟进行爆破振动减振,从减振沟减振机理和减振沟现场试验进行了研究,并对不同参数的减振沟减振效果进行了拓展性数值模拟。(1)从理论上对减振沟的减振机理进行分析。炸药爆炸产生的振动波传播过程是依靠介质传播的过程,在没有任何减振措施的情况下,振动波的传播介质可视为连续性的,当在传播介质中开挖减振沟之后,传播介质就由岩体或其他介质改变为空气介质,这使爆破振动波发生折射、反射和绕射作用,降低振动波能量继续向前传播。由此,本文拟用节理刚度来研究振动波与不同介质界面之间传播,把不同介质界面看成具有不连续的线弹性半空间的接触面。若透射系数等于0,说明介质为空气,减振沟把爆破振动波完全隔断。(2)在ANSYS/LS-DYNA的三维和二维基础上,分别建立长25m、宽20m和高15m的长方体三维模型和建立以长60m、宽30m的一个平面为基础带有不同尺寸减振沟的二维模型,通过模拟减振沟的宽度、深度、爆源距以及振动波长对减振效果的影响分析,得出减振沟距爆源为8m、宽度3m深度8m时,减振效果最好,水平方向达到0.93,垂直方向0.91;工程实践与数值模拟对比分析,数值模拟减振率远高于工程实践。减振沟的最佳减振效果与特定的减振沟宽度、深度、位置、长度及振动波长有关,假定其中一个因素,如得到最佳减振效果,另外四个因素存在一定的关系,本文研究认为当减振沟振动波波长λ_R与宽度、深度、位置、长度存在比例关系时,即宽度约为0.3λ_R、深度约为0.81λ_R、位置约为0.81λ_R、长度约为0.81λ_R,减振效果最佳。(3)通过对现场试验的数据分析及拟合,可知减振沟具有明显的减振效果,对现场试验监测数据拟合结果表明,水平方向与垂直方向的拟合曲线变化规律相类似,水平方向其减振率在0.37-0.87之间,垂直方向其减振率0.35-0.86之间。数值模拟的减振效果,水平方向达到0.93,垂直方向0.91。现场减振率拟合结果与数值计算的数据作对比,垂直方向减振率的曲线大致相符合,水平方向减振率最大值与数值模拟相接近,说明数值计算的减振沟的减振效果是可靠的。(4)根据开挖减振沟的现场试验监测数据分析,质点振动速度幅值均未超过电厂的安全阈值,水平方向减振效果最高达87%,垂直方向最高达86%,表明减振沟具有很好的减振效果,降低爆破振动对保护对象的影响,为后续爆破施工对保护对象提供安全保障以及借鉴。